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Title:
ROOF MODULE FOR FORMING A VEHICLE ROOF HAVING A CLEANING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/263323
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a roof module (10) for forming a vehicle roof (100) on a motor vehicle, comprising a flat component (12), the outer surface of which forms the roof skin (14) of the vehicle roof (100) at least in regions and which functions as an outer sealing surface of the roof module (10), at least one environment sensor (16), which is designed to send and/or to receive electromagnetic signals through a see-through region (20) in a field of view extending around an optical axis (22) of the environment sensor (16), and a cleaning device (24), by means of which the see-through region (20) can be cleaned and which has a first cleaning nozzle (26) and a second cleaning nozzle (26'), wherein the first cleaning nozzle (26) is designed to produce a first fluid cone (28), which hits the see-through region (20) from the outside in a first cleaning region (30), and the second cleaning nozzle (26') is designed to produce a second fluid cone (28'), which hits the see-through region (20) from the outside in a second cleaning region (30'), and wherein the first cleaning region (30) is asymmetrical to the second cleaning region (30') in relation to the optical axis (22) of the environment sensor (16).

Inventors:
LINNER NIKOLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/065866
Publication Date:
December 22, 2022
Filing Date:
June 10, 2022
Export Citation:
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Assignee:
WEBASTO SE (DE)
International Classes:
B60S1/46; B60S1/56
Foreign References:
US20200398795A12020-12-24
EP3640099A12020-04-22
US20210086727A12021-03-25
Attorney, Agent or Firm:
GRÜNBERG, Thomas (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs (100) an einem Kraftfahrzeug, mit ei- nem Flächenbauteil (12), dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise die Dachhaut (14) des Fahrzeugdachs (100) bildet und die als eine äußere Dichtfläche des Dachmoduls (10) fungiert, zumindest einem Umfeldsensor (16), der eingerich- tet ist, in einem sich um eine optische Achse (22) des Umfeldsensors ( 16) erstre- ckenden Sichtfeld durch einen Durchsichtsbereich (20) hindurch elektromagneti- sche Signale zu senden und/oder zu empfangen, und einer Reinigungseinrichtung (24), mittels derer der Durchsichtsbereich (20) reinigbar ist, mit einer ersten Reini- gungsdüse (26) und einer zweiten Reinigungsdüse (26‘), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungsdüse (26) eingerichtet ist, einen ersten Fluidkegel (28) zu erzeugen, der in einem ersten Reinigungsbereich (30) von außen auf den Durch- sichtsbereich (20) trifft, und die zweite Reinigungsdüse (26‘) eingerichtet ist, einen zweiten Fluidkegel (28‘) zu erzeugen, der in einem zweiten Reinigungsbereich (30‘) von außen auf den Durchsichtsbereich (20) trifft, und dass der erste Reini- gungsbereich (30) relativ zu der optischen Achse (22) des Umfeldsensors (16) asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbereich (30‘) ist.

2. Dachmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Reini- gungsbereich (30‘) auf dem Durchsichtsbereich (20) von dem zweiten Reinigungs- bereich (30‘) auf dem Durchsichtsbereich (20) flächenmäßig unterscheidet.

3. Dachmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Reinigungsbereich (30) und der zweite Reinigungsbereich (30‘) zumindest teil- weise überlappen.

4. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (24) eine Steuerung (34) umfasst, die eingerichtet ist, die erste Reinigungsdüse (26) anzusteuem, mittels Durchflussregelung eines Reini- gungsfluides einen Öffnungswinkel des ersten Fluidkegels (28) zu manipulieren und/oder die zweite Reinigungsdüse (26 ‘) anzusteuem, mittels Durchflussregelung des Reinigungsfluides einen Öffnungswinkel des zweiten Fluidkegels (28‘) zu ma- nipulieren, so dass der erste Reinigungsbereich (30) in Relation zu der optischen Achse (22) des Umfeldsensors (16) asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbe- reich (30‘) ist. 5. Dachmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungs- düse (26) einen Düsenkopf (32) und die zweite Reinigungsdüse (26‘) einen Düsen- kopf (32‘) umfasst, und die Steuerung (34) eingerichtet ist, eine Öffnungsweite ei- ner Durchlassöffnung des Düsenkopfes (32) der ersten Reinigungsdüse (26) und/o- der eine Öffnungsweite einer Durchlassöffnung des Düsenkopfes (32‘) der zweiten Reinigungsdüse (26 ‘ ) zu steuern.

6. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungsdüse (26) einen Düsenkopf (32) und die zweite Reinigungsdüse (26‘) einen Düsenkopf (32‘) umfasst, und sich der Düsenkopf (32) der ersten Reini- gungsdüse (26) von dem Düsenkopf (32‘) der zweiten Reinigungsdüse (26‘) unter- scheidet.

7. Dachmodul nach Anspmch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Düsenkopf (32) der ersten Reinigungsdüse (26) von dem Düsenkopf (32‘) der zweiten Reini- gungsdüse (26‘) in einer Öffnungsweite, einer Kopfformung und/oder einem Öff- nungswinkel unterscheidet. 8. Dachmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Anordnung der ersten Reinigungsdüse (26) relativ zu der optischen Achse (22) von einer Anordnung der zweiten Reinigungsdüse (26‘) relativ zu der optischen Achse (22) unterscheidet.

9. Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungsdüse (26), entlang der optischen Achse (22) des Umfeld- sensors (16) betrachtet, links oder rechtsseitig von dem Umfeldsensor (16) in einem ersten Abstand zu der optischen Achse (22) angeordnet ist, und/oder dass die zweite Reinigungsdüse (26‘), entlang der optischen Achse (22) des Umfeldsensors

(16) betrachtet, links oder rechtsseitig von dem Umfeldsensor (16) in einem zwei- ten Abstand zu der optischen Achse (22) angeordnet ist.

10. Dachmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungs- düse (26), in Blickrichtung des Umfeldsensors (16) betrachtet, in dem ersten Ab- stand vor dem Durchsichtsbereich (20) angeordnet ist, und/oder die zweite Reini- gungsdüse (26‘), in Blickrichtung des Umfeldsensors (16) betrachtet, in dem zwei- ten Abstand vor dem Durchsichtsbereich (20) angeordnet ist.

11. Dachmodul nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Abstand von dem zweiten Abstand unterscheidet. 12. Dachmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Umfeldsensor (16) in der Art eines Lidar-Sensors und/oder in der Art eines Radar-Sensors und/oder in der Art eines Kamera-Sensors und/oder in der Art eines Multikamera-Sensors ausgebildet ist.

13. Kraftfahrzeug, umfassend ein Dachmodul (10) nach einem der vorhergehenden An- spräche.

Description:
Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs mit einer Reinigungseinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraft- fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gattungsgemäße Dachmodule finden im Fahrzeugbau umfassend Verwendung, da diese Dachmodule als separate Funktionsmodule vorgefertigt und bei der Montage des Fahr- zeugs an das Montageband geliefert werden können. Das Dachmodul bildet an seiner Außenfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs, die ein Ein- dringen von Feuchtigkeit bzw. Luftströmung in den Fahrzeuginnenraum verhindert. Die Dachhaut wird von einem oder mehreren Flächenbauteilen gebildet, die aus einem stabi- len Material, beispielsweise lackiertem Blech oder lackiertem bzw. durchgefarbtem Kunststoff, gefertigt sein können. Bei dem Dachmodul kann es sich um ein Teil eines starren Fahrzeugdachs oder um ein Teil einer öffenbaren Dachbaugruppe handeln.

Ferner richtet sich die Entwicklung im Fahrzeugbau immer stärker auf autonom bzw. teilautonom fahrende Kraftfahrzeuge. Um der Fahrzeugsteuerung ein autonomes bzw. teilautonomes Steuern des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen, wird eine Vielzahl von Um- feldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, (Multi-) Kameras, etc. mitsamt weiterer (elektrischer) Komponenten) bzw. Sensormodulen eingesetzt, die bspw. in das Dachmodul integriert sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug erfassen und aus den erfassten Umgebungsdaten bspw. eine jeweilige Verkehrssituation ermitteln. Dach- module, welche mit einer Vielzahl von Umfeldsensoren ausgestattet sind, sind auch als Roof Sensor Module (RSM) bekannt. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. emp- fangen dazu entsprechende elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen o- der Radarstrahlen, wobei durch eine entsprechende Signalauswertung ein Datenmodell der Fahrzeugumgebung generiert, und für die Fahrzeugsteuerung genutzt werden kann. Die Sensormodule, die Umfeldsensoren zur Überwachung und Erfassung der Fahr- zeugumgebung umfassen, sind zumeist am Fahrzeugdach befestigt, da das Fahrzeug- dach in der Regel die höchste Erhebung eines Fahrzeugs ist, von der aus die Fahr- zeugumgebung gut einsehbar ist. Während der Benutzung des Umfeldsensors besteht aufgrund von Umgebungseinflüssen (z. B. einer Witterung) das Risiko, dass ein ((teil-) transparenter) Durchsichtsbereich, durch den der Umfeldsensor das Fahrzeugumfeld er- fasst, aufgrund von Umwelt- und Wettereinflüssen verschmutzt bzw. für den Umfeld- sensor undurchsichtig wird. Zur Reinigung des Durchsichtsbereiches ist der Einsatz ei- ner Reinigungseinrichtung bekannt, mittels derer der Durchsichtsbereich reinigbar ist. Die bekannten Reinigungseinrichtungen sind zumeist, ähnlich zu Sprühdüsen einer Scheiben- oder Scheinwerferwischanlage, in einem Bereich des Dachmodules bzw. des Flächenbauteils auf der Außenoberfläche der Dachkarosserie statisch positioniert, der sich in Richtung einer optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, vor diesem befin- det und sprühen daher in eine Richtung des Fahrwindes. Für eine effektive Reinigung des Durchsichtsbereiches des Umfeldsensors, muss der gesamte Durchsichtsbereich von einem Fluidkegel, der durch die Reinigungsdüse(n) erzeugt wird, erfasst werden. Hierzu ist es, im Falle der Verwendung einer einzelnen Reinigungsdüse notwendig, diese Rei- nigungsdüse in einer weiten Entfernung vor dem Umfeldsensor zu platzieren, um so über einen Öffnungswinkel des erzeugten Fluidkegels den gesamten Durchsichtsbereich erfassen zu können. Diese Problematik besteht zumeist auch dann, wenn zwei Reini- gungsdüsen Verwendung finden, wobei oftmals der grundsätzlich dafür notwendige Bauraum in dem Dachmodul aufgrund von Platzmangel nicht hinreichend vorhanden ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dachmodul vorzuschlagen, das die oben beschriebenen Nachteile des vorbekannten Standes der Technik vermeidet.

Diese Aufgabe ist durch ein Dachmodul der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraft- fahrzeug umfasst ein Flächenbauteil, dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise die Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet und die als eine äußere Dichtfläche des Dach- moduls fungiert. Das Dachmodul umfasst zumindest einen Umfeldsensor, der eingerich- tet ist, in einem sich um eine optische Achse des Umfeldsensors erstreckenden Sichtfeld durch einen Durchsichtsbereich hindurch elektromagnetische Signale zu senden und/o- der zu empfangen. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Dachmodul eine Reinigungs- einrichtung, mittels derer der Durchsichtsbereich reinigbar ist. Die Reinigungseinrich- tung umfasst eine erste Reinigungsdüse und eine zweite Reinigungsdüse. Das erfin- dungsgemäße Dachmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungsdüse eingerichtet ist, einen ersten Fluidkegel zu erzeugen, der in einem ersten Reinigungsbe- reich von außen auf den Durchsichtsbereich trifft, und die zweite Reinigungsdüse einge- richtet ist, einen zweiten Fluidkegel zu erzeugen, der in einem zweiten Reinigungsbe- reich von außen auf den Durchsichtsbereich trifft, und dass der erste Reinigungsbereich relativ zu der optischen Achse des Umfeldsensors asymmetrisch zu dem zweiten Reini- gungsbereich ist.

Durch die asymmetrische Anordnung beziehungsweise Bereitstellung des ersten und zweiten Reinigungsbereichs auf dem Durchsichtsbereich des Umfeldsensors ist es mög- lich, den für die Reinigungseinrichtung benötigten Bauraum zu minimieren, so dass ins- gesamt für die Reinigungseinrichtung eine Designfreiheit erhöht werden kann. Der erste Reinigungsbereich ist also gegenüber dem zweiten Reinigungsbereich nicht symmet- risch zu der optischen Achse des Umfeldsensors. Erfindungsgemäß ist der erste Reini- gungsbereich also ungleich dem zweiten Reinigungsbereich. So trifft beispielsweise der Fluidkegel der ersten Reinigungsdüse derart auf den Durchsichtsbereich das eine untere, in Blickrichtung des Umfeldsensors betrachtet, rechte Fläche des Durchsichtsbereiches reinigbar ist, wohingegen der Fluidkegel der zweiten Reinigungsdüse derart auf den Durchsichtsbereich trifft, dass ein oberer, in Blickrichtung des Umfeldsensors betrach- tet, linke Fläche des Durchsichtsbereiches reinigbar ist. Es ist bevorzugt, dass sich der erste Reinigungsbereich und der zweite Reinigungsbereich zumindest teilweise überlap- pen, um somit eine vollständige Reinigung des Durchsichtsbereiches zu ermöglichen. Der erste Reinigungsbereich wird vorzugsweise durch eine Schnittfläche zwischen dem ersten Reinigungskegel mit einer Oberfläche des Durchsichtsbereiches beschreiben. Der zweite Reinigungsbereich wird vorzugsweise durch eine Schnittfläche zwischen dem zweiten Reinigungskegel mit der Oberfläche des Durchsichtsbereiches beschreiben. Vorzugsweise trifft die erste Reinigungsdüse mit den ersten Fluidkegel unter einem ers- ten Anstellwinkel auf den Durchsichtsbereich und die zweite Reinigungsdüse trifft mit einem zweiten Fluidkegel unter einem zweiten Anstellwinkel auf den Durchsichtsbe- reich, wobei sich der erste Anstellwinkel von dem zweiten Anstellwinkel unterscheidet. Daraus ergibt sich vorzugsweise, dass der erste Reinigungsbereich gegenüber dem zweiten Reinigungsbereich asymmetrisch zu der optischen Achse ausgerichtet ist.

Unter dem Begriff „Reinigungsbereich“ wird vorliegend ein Bereich auf dem Durch- sichtsbereich des Umfeldsensors verstanden, der mit dem Fluidkegel der ersten bezie- hungsweise zweiten Reinigungsdüse reinigbar bzw. mittels des Reinigungsfluides (noch) erreichbar ist. Der Reinigungsbereich beschreibt sozusagen eine flächenmäßige Ausdehnung auf einer Oberfläche des Durchsichtsbereiches, innerhalb derer eine Reini- gung mittels der jeweiligen (ersten oder zweiten) Reinigungsdüse möglich ist. Der Rei- nigungsbereich, der durch die jeweilige Reinigungsdüse abbildbar ist, unterscheidet sich vorzugsweise je nach Ansteuerung der Reinigungsdüse, Auslegung der Reinigungsdüse und/oder Abstand der Reinigungsdüse von der optischen Achse des Umfeldsensors.

Ferner kann die Reinigungseinrichtung auch mehr als zwei Reinigungsdüsen umfassen. Die Reinigungseinrichtung kann ferner eine oder mehrere Schlauchleitungen und/oder einen Tank für Reinigungsflüssigkeit aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, dass ein in einem Fahrzeug vorhandener Tank für Reinigungsflüssigkeit zur Reinigung der Front- und Heckscheiben als Reservoir für die Reinigungsflüssigkeit der Reinigungsein- richtung verwendet wird. Der bei der Reinigung erzeugte erste und zweite Fluidkegel trifft von außen, vorzugsweise in Gegenfahrtrichtung (bzw. in Fahrtwindrichtung), auf den Durchsichtsbereich. Der durch die erste und zweite Reinigungsdüse erzeugte erste bzw. zweite Fluidkegel kann vorzugsweise mittels segmentweiser Drehung der ersten bzw. zweiten Reinigungsdüse um eine Drehachse auf verschiedene Austreffpunkte in- nerhalb des ersten Reinigungsbereichs bzw. des zweiten Reinigungsbereichs auf dem Durchsichtsbereich gelenkt werden, um somit bspw. auch partielle Verschmutzungen des Durchsichtsbereiches effektiv reinigen zu können. Der erste und zweite Fluidkegel weist dabei vorzugsweise jeweils eine Hauptachsrichtung auf, entlang derer das Reini- gungsfluid mit seiner höchsten Geschwindigkeit (dem größten Impuls) auf den Durch- sichtsbereich auftrifft, wobei entlang dieser Hauptachsrichtung die Reinigungswirkung am effektivsten ist. Das Reinigungsfluid kann vorzugsweise eine wässrige, sei- fen(lauge)haltige Lösung oder auch ein komprimiertes Gas sein.

Die Oberfläche des Durchsichtsbereiches, der als eine Art Fenster ausgebildet ist, durch das der Umfeldsensor hindurchblickt, kann einen planen, jedoch grundsätzlich auch eine gekrümmten, z. B. konkaven oder konvexen, Verlauf haben. Der Durchsichtsbereich kann vorzugsweise an einem Teil des Dachmoduls vorgesehen sein. Vorzugsweise kann der Durchsichtsbereich an einem Gehäuse des Umfeldsensors angeordnet sein.

Das Sichtfeld des Umfeldsensor erstreckt sich vorzugsweise in Form eines Kegels mit einem sensorspezifischen Kegelöffnungswinkel symmetrisch um die optische Achse des Umfeldsensors herum. Unter der Formulierung „zumindest ein/eine“ wird vorliegend verstanden, dass das erfindungsgemäße Dachmodul einen oder mehrere Umfeldsenso- ren umfassen kann.

Das Dachmodul nach der Erfindung kann eine Baueinheit bilden, in der Einrichtungen zum autonomen oder teilautonomen, durch Fahrassistenzsysteme unterstützten Fahren integriert sind und die auf Seiten eines Fahrzeugherstellers als Einheit auf einen Fahr- zeugrohbau aufsetzbar ist. Ferner kann das Dachmodul nach der Erfindung als reines Festdach oder auch als Dach mitsamt Dachöffnungssystem ausgebildet sein. Zudem kann das Dachmodul zur Nutzung bei einem Personenkraftwagen oder bei einem Nutz- fahrzeug ausgelegt sein. Das Dachmodul kann vorzugsweise als Baueinheit in Form ei- nes Dachsensormoduls (Roof Sensor Modul (RSM)) bereitgestellt sein, in der die Um- feldsensoren vorgesehen sind, um als zulieferbare Baueinheit in einen Dachrahmen ei- ner Fahrzeugkarosserie eingesetzt zu werden.

Grundsätzlich kann der Umfeldsensor des Sensormoduls des Dachmoduls nach der Er- findung in vielfältiger Weise ausgebildet sein und einen Lidar-Sensor, einen Radar- sensor, einen optischen Sensor, wie eine Kamera, und/oder dergleichen umfassen. Li- dar-Sensoren arbeiten beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 905 nm oder auch von etwa 1.550 nm. Der Werkstoff der Dachhaut in dem Durchsichtsbereich sollte für den von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlängenbereich transparent sein, und sollte materialseitig daher in Abhängigkeit der von dem Umfeldsensor genutzten Wel- lenlänge^) ausgewählt sein. ln einer bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich der erste Reinigungsbereich auf dem Durchsichtsbereich flächenmäßig von dem zweiten Reinigungsbereich auf dem Durchsichtsbereich. Der erste Reinigungsbereich ist also größer oder kleiner als der zweite Reinigungsbereich, insbesondere jedoch nicht gleich groß. Hierdurch ist klarge- stellt, dass der erste Reinigungsbereich asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbe- reich ist. Somit wird bspw. durch die erste Reinigungsdüse ein flächenmäßig größerer Bereich des Durchsichtsbereiches gereinigt als durch die zweite Reinigungsdüse (oder umgekehrt). Dadurch, dass der erste Reinigungsbereich eine unterschiedliche Größe zu dem zweiten Reinigungsbereich aulweist, ist auch eine Asymmetrie gegenüber der opti- schen Achse des Umfeldsensors gegeben.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Reinigungseinrichtung eine Steue- rung, die eingerichtet ist, die erste Reinigungsdüse anzusteuem, mittels Durchflussrege- lung eines Reinigungsfluides einen Öffnungswinkel des ersten Fluidkegels zu manipu- lieren und/oder die zweite Reinigungsdüse anzusteuem, mittels Durchflussregelung des Reinigungsfluides einen Öffnungswinkel des zweiten Fluidkegels zu manipulieren, so dass der erste Reinigungsbereich in Relation zu der optischen Achse des Umfeldsensors asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbereich ist. So ist es bspw. möglich, dass die Steuerung die erste Reinigungsdüse derart ansteuert, dass durch die erste Reinigungs- düse eine geringerer Volumenstrom an Reinigungsfluid ausgestoßen wird, wodurch ggf. auch der erste Reinigungsbereich entsprechend kleiner wird, da ggf. der Öffnungswin- kel des erste Fluidkegels aufgrund des geringeren Durchflusses kleiner wird. Analoges gilt auch für die zweite Reinigungsdüse. Über die Manipulation bzw. Steuerung des Öffnungswinkels des Fluidkegels kann der Reinigungsbereich bzw. Auftreffbereich auf dem Durchsichtsbereich bei gleichbleibendem Abstand der Reinigungsdüse von dem Durchsichtsbereich verändert werden. So kann die erste und zweite Reinigungsdüse bspw. symmetrisch zu der optischen Achse des Umfeldsensors platziert werden. Die Asymmetrie der Reinigungsbereiche wird dann über die Manipulation des jeweiligen Öffnungswinkels der jeweiligen Reinigungsdüse gewährleistet.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Reinigungsdüse einen Düsen- kopf und die zweite Reinigungsdüse einen Düsenkopf, und die Steuerung ist eingerich- tet, eine Öffnungsweite einer Durchlassöffnung des Düsenkopfes der ersten Reinigungs- düse und/oder eine Öffnungsweite einer Durchlassöffnung des Düsenkopfes der zweiten Reinigungsdüse zu steuern. Über die Steuerung der Öffnungsweite ist es möglich, zum einen den Volumenstrom an Reinigungsfluid zu steuern. Zum anderen ist es möglich, auch den Öffnungs winke 1 des Reinigungsdüse und somit auch des durch diese erzeug- ten Fluidkegels zu steuern, so dass letztlich die Größe bzw. Dimensionierung des Reini- gungsbereiches steuerbar ist. Ferner ist es bevorzugt, wenn mittels der Steuerung der Öffnungsweite und/oder Öffnungsrichtung der jeweiligen Reinigungsdüse auf die Auf- treffrichtung, in der das Reinigungsfluid auf den Durchsichtsbereich auftrifft, zu steu- ern, so dass der jeweilige Reinigungsbereich vorzugsweise auch relativ zu dem Durch- sichtsbereich verlagert bzw. verschoben werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Reinigungsdüse einen Düsen- kopf und die zweite Reinigungsdüse einen Düsenkopf. Der Düsenkopf der ersten Reini- gungsdüse unterscheidet sich vorzugsweise von dem Düsenkopf der zweiten Reini- gungsdüse in seiner konstruktiven Auslegung. Besonders bevorzugt unterscheidet sich der Düsenkopf der ersten Reinigungsdüse von dem Düsenkopf der zweiten Reinigungs- düse in einer Öffnungs weite, einer Kopfformung und/oder einem Öffnungs winkel. In dieser Ausführungsform kommen also vorzugsweise zwei voneinander verschiedene Reinigungsdüsen zum Einsatz. Eine der Reinigungsdüsen kann bspw. einen größeren Öffnungswinkel als die andere Reinigungsdüse aufweisen und/oder für einen anderen Volumenstrom ausgelegt sein. Auch kann die eine Reinigungsdüse bspw. dazu ausge- legt sein, von einer Steuerung in ihrem Sprühverhalten gesteuert zu werden, wohinge- gen die andere Reinigungsdüse nicht steuerbar ist, und gegenüber dem Durchsichtsbe- reich fix angeordnet ist. Die Reinigungsdüsen können sich auch noch in anderen, hier nicht explizit genannten Eigenschaften unterscheiden.

In einer bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich eine Anordnung der ersten Reinigungsdüse relativ zu der optischen Achse von einer Anordnung der zweiten Reini- gungsdüse relativ zu der optischen Achse. Die erste Reinigungsdüse ist also gegenüber der optischen Achse anders ausgerichtet und/oder platziert als die zweite Reinigungs- düse. Die Anordnung der ersten Reinigungsdüse kann sich lediglich in ihrer Ausrich- tung gegenüber dem Durchsichtsbereich (d. h., dem Anstellwinkel bzw. Auftreffwinkel (gemessen mittels einer Hauptachse des Fluidkegels gegenüber dem Durchsichtsbe- reich)) von der Anordnung der zweiten Reinigungsdüse unterscheiden (und umgekehrt). Alternativ oder ergänzen kann sich die Anordnung der ersten Reinigungsdüse auch in ihrer relativen Anordnung zu dem Durchsichtsbereich (d. h., ihrem Abstand von dem Durchsichtsbereich, gemessen zu einem Schnittpunkt zwischen der optischen Achse und dem Durchsichtsbereich) auch von der zweiten Reinigungsdüse unterscheiden (und umgekehrt). So kann es bspw. sein, dass die erste Reinigungsdüse näher an dem Durch- sichtsbereich (gemessen in Richtung der optischen Achse) von diesem angeordnet ist als die zweite Reinigungsdüse und/oder die erste Reinigungsdüse quer zu der optischen Achse (d. h., vorzugsweise parallel zu einer Fahrzeugbreitenrichtung) einen weiteren Abstand von dieser aufweist als die zweite Reinigungsdüse (und umgekehrt).

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Reinigungsdüse, entlang der opti- schen Achse des Umfeldsensors betrachtet, links oder rechtsseitig von dem Umfeld- sensor in einem ersten Abstand zu der optischen Achse angeordnet und/oder die zweite Reinigungsdüse ist, entlang der optischen Achse des Umfeldsensors betrachtet, links o- der rechtsseitig von dem Umfeldsensor in einem zweiten Abstand zu der optischen Achse angeordnet. Besonders bevorzugt ist die erste Reinigungsdüse, in Blickrichtung des Umfeldsensors betrachtet, in dem ersten Abstand vor dem Durchsichtsbereich ange- ordnet, und/oder die zweite Reinigungsdüse ist, in Blickrichtung des Umfeldsensors be- trachtet, in dem zweiten Abstand vor dem Durchsichtsbereich angeordnet. Beide Reini- gungsdüsen können grundsätzlich auch links oder rechtsseitig angeordnet sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich der erste Abstand von dem zweiten Abstand. Im Falle, dass sich der erste Abstand von dem zweiten Abstand unter- scheidet, ist die erste Reinigungsdüse gegenüber der zweiten Reinigungsdüse, bezogen auf die optische Achse des Umfeldsensors asymmetrisch zu dieser angeordnet. Durch diese asymmetrische Anordnung unterscheiden sich vorzugsweise auch die Reinigungs- bereiche voneinander, sind also ebenfalls asymmetrisch bezüglich der optischen Achse des Umfeldsensors angeordnet.

Welche Art von Umfeldsensor in das Dachmodul eingebaut ist, ist grundsätzlich belie- big. Besonders vorteilhaft ist eine Verwendung von Lidar-Sensoren und/oder Radar- Sensoren und/oder Kamera-Sensoren und/oder Multikamera-Sensoren. Es versteht sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Aus- führungsformen und Ausführungsbeispieie nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander ausbildbar sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfin- dung zu verlassen. Zudem beziehen sich sämtliche Ausführungsformen und Ausfüh- rungsbeispiele des Dachmoduls vollumfanglich auf ein Kraftfahrzeug, dass ein solches Dachmodul aufweist.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisiert dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugdaches mit einem erfin- dungsgemäßen Dachmodul;

Figur 2 eine erste schematisch Draufsicht auf einen Teilbereich eines erfindungs- gemäßen Dachmoduls;

Figur 3 eine zweite schematisch Draufsicht auf einen Teilbereich eines erfin- dungsgemäßen Dachmoduls; und Figur 4 zwei schematische Frontansichten (a) und (b) auf einen Durchsichtsbe- reich eines Umfeldsensors.

In Figur 1 ist ein Fahrzeugdach 100 dargestellt, das ein Dachmodul 10 umfasst. Das Dachmodul 10 umfasst ein Flächenbauteil 12 zur Bildung der Dachhaut 14 des Fahr- zeugdaches 100 eines Fahrzeugs (nicht komplett gezeigt). In einem frontseitigen Be- reich des Fahrzeugdaches 100 bzw. des Dachmoduls 10, betrachtet in einer Fahr- zeuglängsrichtung x, ist symmetrisch zu der Fahrzeuglängsachse ein Umfeldsensor 16 angeordnet. Der Umfeldsensor 16 ist unmittelbar hinter einem vorderen Querholm 102, der einen dachseitigen Windlauf des Fahrzeuges definiert, angeordnet. Der Umfeld- sensor 16 umfasst vorzugsweise ein Gehäuse 18, mittels dessen der Umfeldsensor 16 ein- und ausfahrbar in einer Öffnung in dem flächenbauteil 12 des Dachmoduls 10 dreh- bar um eine Drehachse 19 gelagert ist. In anderen Ausführungsformen kann der Um- feldsensor 16 auch fix, d. h. nicht ein- und ausfahrbar, auf dem Flächenbauteil 12 ange- ordnet sein. In Figur 1 ist der Umfeldsensor 16 in der ausgefahrenen Stellung gezeigt. Das Dachmodul 10 ist vorzugsweise als Baueinheit in einen Dachrahmen 104 des Fahr- zeuges eingesetzt bzw. auf die zumindest zwei Querholme 102 sowie zumindest zwei Längsholme 106, durch die der Dachrahmen 104 gebildet wird, aufgesetzt. Das Dach- modul 10 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist ein Panoramadach 108 auf.

Der Umfeldsensor 16 bzw. das Gehäuse 18 des Umfeldsensors 16 umfasst einen Durch- sichtsbereich 20, der beispielsweise aus einem vorzugsweise bruchsicheren Kunststoff oder sonstigen (teil-) transparenten Material hergestellt sein kann. Das Gehäuse 18 bil- det einen Trockenbereich aus, in dem der Umfeldsensor 16 feuchtigkeitsdicht angeord- net ist. Der Umfeldsensor 16 ist vorliegend ein Lidar-Sensor. Es können auch andere Sensortypen, z. B. (Multidirektional-) Kameras zum Einsatz kommen. Der Umfeld- sensor 16 ist entlang einer optischen Achse 22 ausgerichtet, die im Falle von Figur 1 pa- rallel zu der Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtet ist.

Das Dachmodul 10 umfasst ferner eine Reinigungseinrichtung 24, mittels derer der Durchsichtsbereich 20 reinigbar ist. Die Reinigungseinrichtung 24 umfasst erfindungs- gemäß eine erste Reinigungsdüse 26 und eine zweite Reinigungsdüse 26 ‘. Die erste Rei- nigungsdüse 26 ist eingerichtet, einen ersten Fluidkegel 28 zu erzeugen, der in einem ersten Reinigungsbereich 30 von außen auf den Durchsichtsbereich 20 trifft (siehe Figur 4). Der erste Reinigungsbereich 30 kann auch als Auftreffbereich bezeichnet werden, in dem der erste Fluidkegel 28 auf dem Durchsichtsbereich 20 auftrifft. Ferner ist die zweite Reinigungsdüse 26’ eingerichtet, einen zweiten Fluidkegel 28‘ zu erzeugen, der in einem zweiten Reinigungsbereich 30‘ von außen auf den Durchsichtsbereich 20 trifft. Der zweite Reinigungsbereich 30‘ kann auch als Auftreffbereich bezeichnet werden, in dem der zweite Fluidkegel 28 ‘ auf dem Durchsichtsbereich 20 auftrifft. Der erste Reini- gungsbereich 30 ist, relativ zu der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16 betrachtet, asymmetrisch zu dem zweiten Reinigungsbereich 30‘. Diese Asymmetrie kann insbe- sondere einer Zusammenschau der Figuren 4 (a) und 4 (b) entnommen werden, aus de- nen eindeutig hervorgeht, dass die beiden Reinigungsbereiche 30, 30‘ gegenüber der op- tischen Achse 22 (oder auch einer Symmetrieebene, die von der optischen Achse 22 und einer Vertikalen aufgespannt wird) asymmetrisch sind. Der erste Reinigungsbereich 30 ist ferner flächenmäßig größer als der zweite Reinigungsbereich 30‘ (siehe Figur 4). Vorzugsweise überlappen sich die beiden Reinigungsbereiche 30, 30‘ zumindest teil- weise, wie dies aus Figur 2 schematisch hervorgeht, um derart die Reinigungswirkung zumindest in einem Bereich um die optische Achse 22 herum zu optimieren.

Die erste und die zweite Reinigungsdüse 26, 26‘ werden vorzugsweise jeweils durch ei- nen Zufuhrkanal (nicht dargestellt) mit einem Reinigungsfluid (bspw. eine Flüssigkeit oder ein Gas) gespeist. Bei dem Reinigungsfluid kann es sich bspw. um eine wässrige Seifenlauge handeln. Alternativ ist auch eine Reinigung mit Druckluft oder einem sons- tigen unter Druck stehenden Gas denkbar. Bei dem Austritt des Reinigungsfluides aus der ersten bzw. zweiten Reinigungsdüse 26, 26‘ wird der jeweiliger Fluidkegel 28, 28‘ erzeugt, der auf den Durchsichtsbereich 20 trifft und diesen reinigt (siehe schematisch in Figur 4). Die erste Reinigungsdüse 26 kann vorzugsweise einen Düsenkopf 32 auf- weisen (siehe Figur 4), der in einen Auftreffwinkel auf den Durchsichtsbereich 20 trifft. Alternativ kann der Düsenkopf 32 auch zumindest segmentweise um eine Drehachse drehbar sein, so dass durch Drehung des Düsenkopfes 32 um die Drehachse der Auf- treffwinkel einstellbar ist (nicht näher gezeigt). Die zweite Reinigungsdüse 26‘ kann vorzugsweise einen Düsenkopf 32‘ aufweisen (siehe Figur 4), der in einen Auftreffwin- kel auf den Durchsichtsbereich 20 trifft. Alternativ kann der Düsenkopf 32 ‘ auch zu- mindest segmentweise um eine Drehachse drehbar sein, so dass durch Drehung des Dü- senkopfes 32‘ um die Drehachse der Auftreffwinkel einstellbar ist (nicht näher gezeigt).

Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 2 umfasst die Reinigungseinrichtung 24 eine Steuerung 34. Die Steuerung 34 ist vorliegend dazu eingerichtet, die erste Reinigungs- düse 26 anzusteuern, mittels Durchflussregelung eines Reinigungsfluides einen Öff- nungswinkel des ersten Fluidkegels 28 zu manipulieren (d. h. zu erweitern oder zu ver- engen). Vorzugsweise steuert die Steuerung 34 eine Öffnungsweite einer Durchlassöff- nung des Düsenkopfes 32 der ersten Reinigungsdüse 26. Alternativ oder ergänzend kann die Steuerung 34 auch eingerichtet sein, die zweite Reinigungsdüse 26‘ anzusteu- em, mittels Durchflussregelung des Reinigungsfluides einen Öffnungswinkel des zwei- ten Fluidkegels 28 ‘ zu manipulieren, so dass der erste Reinigungsbereich 30 in Relation zu der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16 asymmetrisch zu dem zweiten Reini- gungsbereich 30‘ ist. Alternativ oder ergänzend kann auch eine Platzierung und/oder Anordnung der ersten Reinigungsdüse 26 relativ zu der optischen Achse 22 sich von der Platzierung und/oder Anordnung der zweiten Reinigungsdüse 26 ‘ unterscheiden, wie dies aus Figur 3 hervor- geht. ln Figur 3 weist die erste Reinigungsdüse 26 gegenüber der zweiten Reinigungs- düse 26‘ einen anderen Anstellwinkel relativ zu dem Durchsichtsbereich 20 (bzw. einer Oberfläche des Durchsichtsbereiches) auf. Ferner unterscheidet sich die erste Reini- gungsdüse 26 von der zweiten Reinigungsdüse 26 ‘ gesamthaft, insbesondere jedoch in einer Öffnungsweite, einer Kopfformung und einem Öffnungswinkel ihres Düsenkopfes 32 (nicht explizit dargestellt). Gemäß Figur 2 ist die erste Reinigungsdüse 26, entlang der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16 betrachtet (angedeutet durch eine Pfeil- richtung), links von dem Umfeldsensor 16 in einem ersten Abstand d 1 zu der optischen Achse 22 bzw. einem Schnittpunkt S der optischen Achse mit dem Durchsichtsbereich 20 angeordnet. Die zweite Reinigungsdüse 26 ‘ ist, entlang der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16 betrachtet, rechtsseitig von dem Umfeldsensor 16 in einem zweiten Abstand d 2 zu der optischen Achse 22 bzw. dem Schnittpunkt S der optischen Achse mit dem Durchsichtsbereich 20 angeordnet. Hierdurch ist ein Abstand y 2 größer als ein Abstand y 1 . Ferner ist die erste Reinigungsdüse 26, in Blickrichtung des Umfeldsensors 16 betrachtet, in dem ersten Abstand d 1 in einer weiteren Entfernung x 1 vor dem Durch- sichtsbereich 20 angeordnet als die zweite Reinigungsdüse 26 ‘, die in einer Entfernung X2 vor dem Umfeldsensor 16 angeordnet ist. Der erste Abstand d 1 unterscheidet sich von dem zweiten Abstand d 2 , hier also d 2 > d 1 . Die erste Reinigungsdüse 26 ist also asym- metrisch zu der zweiten Reinigungsdüse 26 ‘ (bezüglich der optischen Achse 22 des Umfeldsensors 16) angeordnet.

Bezugszeichenliste

10 Dachmodul

12 Flächenbauteil

14 Dachhaut 16 Umfeldsensor

17 Öffnung

18 Gehäuse

19 Drehachse

20 Durchsichtsbereich 22 optische Achse

24 Reinigungseinrichtung

26 Reinigungsdüse

28 Fluidkegel

30 Reinigungsbereich 32 Düsenkopf

34 Steuerung

100 Fahrzeugdach

102 Querholm

104 Dachrahmen 106 Längsholm

108 Panoramadach




 
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